KR20040049794A - 촬상렌즈 - Google Patents

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KR20040049794A
KR20040049794A KR1020030085597A KR20030085597A KR20040049794A KR 20040049794 A KR20040049794 A KR 20040049794A KR 1020030085597 A KR1020030085597 A KR 1020030085597A KR 20030085597 A KR20030085597 A KR 20030085597A KR 20040049794 A KR20040049794 A KR 20040049794A
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lens
imaging
object side
imaging lens
image plane
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KR1020030085597A
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사이또우도모히로
가네꼬이사무
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가부시키가이샤 엔프라스
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Abstract

(과제) 광학성능을 유지하면서 소형경량화 및 제조성의 향상을 도모할 수 있는 촬상렌즈를 제공하는 것.
(해결수단) 물체측으로부터, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워의 메니스커스렌즈인 제1 렌즈 (2), 조리개 (3), 이미지면측으로 볼록한 면을 향하는 메니스커스렌즈인 제2 렌즈 (4) 를 배치하고, 다음 각 조건식, 1.25×f1≥L≥0.8×f1, 1.26×f1≥f1≥0.85×f1, 0.8×d1≥d2≥0.35×d1, L≤6.25㎜, d1≥0.225×f1, d3≥0.225×f1 (L 은 렌즈계의 전장, f1 은 제1 렌즈계 전체의 초점거리, f1은 제1 렌즈 (2) 의 초점거리, d1은 제1 렌즈의 중심두께, d2는 제1, 제2 렌즈 사이의 간격, d3은 제2 렌즈의 중심두께) 을 만족하는 것.

Description

촬상렌즈{IMAGE PICKUP LENS}
본 발명은 촬상렌즈에 관한 것으로, 특히 휴대형 컴퓨터, 텔레비젼 전화, 휴대전화 등에 탑재되는 CCD, CMOS 등의 고체촬상소자의 촬상면에 풍경이나 인물 등의 물체의 이미지를 결상시키는 촬상장치에 사용되어, 소형경량화 및 제조성의 향상을 도모하는 것을 가능하게 한 수지제의 2장 렌즈 구성의 촬상렌즈에 관한 것이다.
최근, 예컨대 휴대전화, 휴대형 컴퓨터나 텔레비젼 전화 등에 탑재하기 위한 CCD, CMOS 등의 고체촬상소자를 이용한 카메라의 수요가 현저하게 높아지고 있다. 이와 같은 카메라는 한정된 설치 스페이스에 탑재될 필요가 있기 때문에, 소형이면서 경량인 것이 요망된다.
따라서 이와 같은 카메라에 사용되는 촬상렌즈도 마찬가지로 소형경량인 것이 요구되고 있어, 이와 같은 촬상렌즈로서는 종래부터 1장의 렌즈를 사용한 1장 구성의 렌즈계가 사용되고 있다.
이와 같은 1장 구성의 렌즈계에서는, CIF 로 불리는 약 11만 화소 정도의 해상도를 가진 고체촬상소자에 적용하는 경우에는 충분히 대응할 수 있으나, 최근 VGA 로 불리는 약 30만 화소 정도의 높은 해상도를 가진 고체촬상소자의 이용이 검토되고 있어, 이와 같은 고해상도의 고체촬상소자의 해상능력을 충분히 발휘시키기 위해서는 종래의 1장 구성의 렌즈계에서는 대응할 수 없다는 문제가 있다.
따라서 종래부터 1장 구성의 렌즈와 비교하여 광학성능이 우수한 2장 구성의 렌즈계 혹은 3장 구성의 렌즈계가 각종 제안되고 있다.
이 경우에 3장 구성의 렌즈계에서는 광학성능의 저하로 이어지는 각 수차를 유효하게 보정할 수 있는 점에서 매우 높은 광학성능을 얻을 수 있게 되지만, 3장 구성의 렌즈계에서는 부품점수가 많은 점에서 소형경량화가 곤란하고, 각 구성부품에 높은 정밀도가 요구되기 때문에 제조비용도 상승된다는 문제를 갖는다.
이에 대해 2장 구성의 렌즈계는, 3장 구성의 렌즈계 정도의 광학성능을 기대할 수는 없지만, 1장 구성의 렌즈계보다 높은 광학성능을 얻을 수 있어, 소형이면서 고해상도의 고체촬상소자에 적합한 렌즈계라고 할 수 있다.
그리고 이와 같은 2장 구성의 렌즈계로서 종래부터 레트로포커스형으로 불리는 마이너스 렌즈와 플러스 렌즈를 조합한 렌즈계가 다수 제안되어 있다. 그러나 이와 같은 레트로포커스형 렌즈계에서는 부품점수를 저감시키는 것에 따른 저비용화는 가능하지만, 백포커스 거리가 길어지기 때문에 1장 구성의 렌즈계와 동일 정도의 소형경량화는 그 구성으로 보아 실질적으로 불가능하다.
또 다른 2장 구성의 렌즈계로서는 텔레포토형으로 불리는 플러스 렌즈와 마이너스 렌즈를 조합한 렌즈계가 있다. 그러나 이와 같은 텔레포토형 렌즈계는 본래 은염사진용으로 개발된 것으로, 백포커스 거리가 너무 짧고, 또 텔레센트릭성의 문제도 있어, 고체촬상소자용 촬상렌즈로서 그대로 적용하기는 곤란하다.
또 종래부터 2장의 플러스 렌즈를 조합한 2장 구성의 렌즈계도 제안되어 있다 (예를 들어 특허문헌 1 내지 9 참조).
[특허문헌 1]
일본 공개특허공보 평7-181379호
[특허문헌 2]
일본 공개특허공보 평7-287164호
[특허문헌 3]
일본 공개특허공보 평10-206725호
[특허문헌 4]
일본 공개특허공보 2000-72079호
[특허문헌 5]
일본특허공보 제3311317호
[특허문헌 6]
일본 공개특허공보 평7-151962호
[특허문헌 7]
일본 특허공보 제3027863호
[특허문헌 8]
일본 공개특허공보 2001-183578호
[특허문헌 9]
일본 공개특허공보 2002-267928호
그러나 특허문헌 1 내지 3 에 관련되는 촬상렌즈는 모두 은염사진용 혹은 복사기나 팩시밀리 장치 등의 광학계로서 개발되어 있기 때문에, 초점거리가 20㎜ 이상으로 매우 길고, 게다가 Fno 가 4.0 이상으로 매우 어두운 렌즈계이고, 또한 전장도 매우 길어 휴대전화 등에 탑재되는 고체촬상소자를 사용한 소형의 촬상장치에는 그대로 적용할 수 없다는 문제를 갖는다. 또 특허문헌 6 및 7 에 관련되는 촬상렌즈도 동일한 이유에 의해 고체촬상소자용으로서는 그대로 적용할 수 없다.
또 특허문헌 4 및 5 에 관련되는 촬상렌즈는 고체촬상소자에 적용가능한 촬상렌즈이기는 하지만, 전장이 너무 길기 때문에 소형경량화에는 적합하지 않고, 또 성형성, 조립정밀도, 금형을 만들 때의 가공정밀도 및 금형이나 제품을 측정할 때의 정밀도 등의 제조성의 관점에서 보아도 양호한 것이라고는 할 수 없다는 문제점을 갖는다. 또 특허문헌 8 및 9 에 관련되는 촬상렌즈도 동일한 이유에 의해 소형경량화에 적합하지 않다.
특히 최근에는 촬상렌즈의 소형경량화 및 제조성의 향상에 대한 요구가 점점 강해지고 있는데, 종래의 촬상렌즈에서는 그와 같은 요구에 충분히 부응할 수 없는 것이 실정이었다.
또 그 외의 광학계로서 유리재료를 사용한 광학계의 제안도 이루어지고 있으나, 유리재료의 광학계가 갖는 우수한 광학특성을 이용할 수 있는 반면, 휴대전화 등으로 탑재되는 촬상장치에 사용되는 광학계에 요구되는, 저가이면서 제조성이 양호한 광학계와 같은 요구에는 부응할 수 없다.
또한 본 명세서에서 제조성이 양호하다는 것은 촬상렌즈를 대량 생산하는 경우의 제조성이 양호 (예를 들어 사출성형에 의해 촬상렌즈를 대량 생산하는 경우의 성형성의 양호 등) 하다는 것 외에, 촬상렌즈를 제조하기 위해 사용되는 설비의 가공, 제작 등도 용이 (예를 들어 사출성형에 사용하는 금형의 가공이 용이 등) 한것도 포함한다.
본 발명은 상기 서술한 바와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 광학성능을 유지하면서, 소형경량화 및 제조성의 향상을 도모할 수 있는 촬상렌즈를 제공하는 것에 있다.
도 1 은 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 일 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 도 1 과 상이한 다른 일 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 3 은 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제1 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 4 는 도 3 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 5 는 도 3 에 나타내는 촬상렌즈에서의 횡수차를 나타내는 설명도이다.
도 6 은 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제2 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 7 은 도 6 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 8 은 도 6 에 나타내는 촬상렌즈에서의 횡수차를 나타내는 설명도이다.
도 9 는 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제3 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 10 은 도 9 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 11 은 도 9 에 나타내는 촬상렌즈에서의 횡수차를 나타내는 설명도이다.
도 12 는 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제4 실시예를 나태내는 개략적인 구성도이다.
도 13 은 도 12 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 14 는 도 12 에 나타내는 촬상렌즈에서의 횡수차를 나타내는 설명도이다.
도 15 는 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제 5 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 16 은 도 15 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 17 은 도 15 에 나타내는 촬상렌즈에서의 횡수차를 나타내는 설명도이다.
도 18 은 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제6 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 19 는 도 18 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 20 은 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제7 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 21 은 도 20 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 22 는 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제8 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 23 은 도 22 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
도 24 는 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 제9 실시형태를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 25 는 도 24 에 나타내는 촬상렌즈에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 설명도이다.
(도면의 주요 부호에 대한 설명)
1, 11 : 촬상렌즈
2, 12 : 제1 렌즈
3, 13 : 조리개
4, 14 : 제2 렌즈
5, 15 : 광축
6, 17 : 필터
7, 18 : 촬상면
16 : 광량제한판
본 발명에 따른 촬상렌즈는, 고체촬상소자의 촬상면에 물체의 이미지를 결상시키기 위해 사용되는 촬상렌즈로, 물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 제1 렌즈, 조리개, 물체측으로 오목한 면을 향하는 메니스커스렌즈로 된 제2 렌즈를 갖는다.
또 본 발명의 다른 목적은, 물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로서 주된 파워를 갖는 제1 렌즈, 조리개, 물체측으로 오목한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 제2 렌즈를 배치하고, 또한 다음 (1), (2) 의 각 조건식,
d2/f1〈0.1(1)
-4.0〈Φair/Φ〈-2.5(2)
단,
d2: 제1 렌즈와 제2 렌즈의 광축상에서의 간격
f1 : 렌즈계 전체의 초점거리
Φ: 렌즈계 전체 파워
Φair: 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 끼워진 공기로 이루어지는 공기렌즈의 파워 (제1 렌즈의 이미지면측의 면의 곡률을 c2, 제2 렌즈의 물체측의 면의 곡률을 c3, 설계중심파장의 광에 대한 제1 렌즈의 굴절률을 n1, 설계중심파장의 광에 대한 제2 렌즈의 굴절률을 n3으로 한 경우, Φair=c2(1-n1)+c3(n3-1)+c2c3(n1-1)(n3-1)d2에 의해 표시됨) 를 만족하는 촬상렌즈를 제공하는 것에 있다.
또 상기 촬상렌즈에 있어서 또한 다음 (3) 의 조건식,
0.4〈(d1+d2+d3)/f1〈0.7(3)
단,
d1: 제1 렌즈의 중심두께
d3: 제2 렌즈의 중심두께
를 만족하도록 해도 된다.
또 본 발명의 또 다른 목적은, 고체촬상소자의 촬상면에 물체의 이미지를 결상시키기 위해 사용되는 촬상렌즈로서,
물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 수지제의 제1 렌즈, 조리개 및 이미지면측으로 볼록한 면을 향하는 메니스커스렌즈로 된 수지제의 제2 렌즈를 배치하고, 다음 (4)∼(9) 의 각 조건식,
1.25×f1≥L≥0.8×f1(4)
1.26×f1≥f1≥0.85×f1(5)
0.8×d1≥d2≥0.35×d1(6)
L≤6.25㎜(7)
d1≥0.225×f1(8)
d3≥0.225×f1(9)
단,
L : 렌즈계의 전장 (제1 렌즈의 물체측의 면부터 촬상면까지의 거리 (공기환산길이))
f1 : 렌즈계 전체의 초점거리
f1: 제1 렌즈의 초점거리
d1: 제1 렌즈의 중심두께
d2: 광축상에서의 제1 렌즈와 제2 렌즈의 간격
d3: 제2 렌즈의 중심두께
를 만족하는 촬상렌즈를 제공하는 것에 있다.
또 이 촬상렌즈에 있어서, 상기 제2 렌즈를 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 형성해도 된다.
또 상기 조리개가, 상기 제1 렌즈의 이미지면측의 면과 상기 제2 렌즈의 물체측의 면을 연결하는 광축상의 선분의 중간점보다도 상기 제1 렌즈측에 위치하도록 배치되어 있어도 된다.
또 상기 촬상렌즈에서의 광학계의 밝기를 이하와 같이 규정해도 된다.
4.0≥Fno(10)
단, Fno : 광학계의 밝기
또 상기 촬상렌즈에서의 대각 화각 (對角 畵角) 을 이하와 같이 규정해도 된다.
2ω≥50°(11)
단, 2ω: 대각 화각
또 상기 촬상렌즈에 있어서 또한 다음 (12) 의 조건식,
f1≤5.0㎜(12)
를 만족하도록 해도 된다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하 본 발명에 관련되는 촬상렌즈의 실시형태에 대해 도 1 내지 도 25 를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에서의 촬상렌즈 (1) 는 도 1 에 나타낸 바와 같이 물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 주된 파워를 갖는 플러스 파워의 메니스커스렌즈로 된 제1 렌즈 (2) 와, 조리개 (3) 와, 물체측으로 오목한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 제2 렌즈 (4) 를 갖는다. 여기에서 제1 렌즈 (2) 및 제2 렌즈 (4) 에서의 물체측 및 이미지면측의 각 렌즈면을 각각 제1 면, 제2 면으로 하기로 한다.
제2 렌즈 (4) 의 제2 면측에는, 커버유리, IR 커트필터, 로우패스필터 등의 각종 필터 (6) 및 CCD 혹은 CMOS 등의 촬상소자의 수광면인 촬상면 (7) 이 각각 배치되어 있다. 또한 각종 필터 (6) 는 필요에 따라 생략할 수도 있다.
본 실시형태에서는 제1 렌즈 (2) 및 제2 렌즈 (4) 가 다음 (1), (2) 의 각 조건식을 만족하도록 한다.
d2/f1〈0.1(1)
-4.0〈Φair/Φ〈-2.5(2)
단, (1) 식에서의 d2는 제1 렌즈 (2) 와 제2 렌즈 (4) 의 광축 (5) 상에서의 간격, 즉 제1 렌즈 (2) 의 제2 면과 제2 렌즈 (4) 의 제1 면 사이의 광축 (5) 상의 거리이다. 또한 f1 은 렌즈계 전체의 초점거리이다.
또 (2) 식에서의 Φair은 제1 렌즈 (2) 와 제2 렌즈 (4) 사이에 끼워진 공기로 이루어지는 공기렌즈의 파워이다. 이 Φair의 값은, 제1 렌즈 (2) 의 제2 면의 곡률을 c2, 제2 렌즈 (4) 의 제1 면의 곡률을 c3, 설계중심파장의 광에 대한 제1 렌즈 (2) 의 굴절률을 n1, 설계중심파장의 광에 대한 제2 렌즈 (4) 의 굴절률을 n3으로 한 경우, 다음 (2 의 2) 식에 의해 나타난다.
Φair=c2(1-n1)+c3(n3-1)+c2c3(n1-1)(n3-1)d2(2 의 2)
또한 본 실시형태에서의 설계중심파장의 광은 e선 (녹색) 의 광이다.
여기에서 d2/f1 의 값이 (1) 식에 나타내는 값 (0.1) 이상이 되면, 광학계의 전장이 너무 길어져 소형경량화의 요청에 반하게 된다.
또 Φair/Φ의 값이 (2) 식에 나타내는 값 (-2.5) 이상이 되면, 페츠발 (petzval) 의 합이 커짐에 따라 서지탈 (sagittal) 이미지면 (S) 과 탄젠셜 (tangential) 이미지면 (T) 의 간격이 커지고, 그 결과 비점수차가 커진다.
한편 Φair/Φ의 값이 (2) 식에 나타내는 값 (-4.0) 이하로 되면, 제1 렌즈 (2) 및 제2 렌즈 (4) 의 볼록면의 곡률이 너무 커져 제조가 곤란해지고, 게다가 주변광량이 저하되어 고체촬상소자의 주변부에 입사되는 광선을 유효하게 이용할 수 없게 된다.
따라서 본 실시형태에서는 d2/f1 의 값을 (1) 의 조건식을 만족하도록 하고, 또한 Φair/Φ의 값을 (2) 의 조건식을 만족하도록 함으로써, 비점수차를 양호하게 보정하면서 제조성을 유지하며, 또한 고체촬상소자의 주변부에 입사되는 광선의 유효이용을 도모하면서, 광학계의 전장을 단축화할 수 있게 된다.
또 상기 구성에 추가하여, 또한 다음 (3) 의 조건식을 만족하도록 해도 된다.
0.4〈(d1+d2+d3)/f1〈0.7(3)
단, (3) 식에서의 d1은 제1 렌즈 (2) 의 중심두께이다. 또한, d3은 제2 렌즈 (4) 의 중심두께이다. 또한 상기 서술한 바와 같이 d2는 제1 렌즈(2) 와 제2 렌즈 (4) 의 광축 (5) 상에서의 간격이고, f1 은 렌즈계 전체의 초점거리이다.
여기에서 (d1+d2+d3)/f1 의 값이 (3) 식에 나타내는 값 (0.7) 이상이 되면, 렌즈계의 전장이 너무 길어져 소형경량화에 반하게 된다.
또한 (d1+d2+d3)/f1 의 값이 (3) 식에 나타내는 값 (0.4) 이하로 되면, 렌즈계 전체가 너무 작아짐으로써, 렌즈면의 곡률이 너무 커지고, 그 결과 제조 및 조립이 곤란해진다.
따라서 (d1+d2+d3)/f1 의 값이 (3) 식을 만족하도록 하면, 더욱 유효하게 제조성을 유지하면서 렌즈계의 전장을 단축화할 수 있게 된다.
또한 상기 서술한 바와 같이 본 실시형태에서는, 제1 렌즈 (2) 에 주된 파워를 갖게 하도록 하고 있으나, 바람직하게는 다음 (3 의 2) 의 조건식을 만족하도록 한다.
Φ1/Φ〈1.2(3 의 2)
단, (3 의 2) 식에서의 Φ1은 제1 렌즈 (2) 의 파워이고, Φ는 상기 서술한 바와 같이 렌즈계 전체의 파워이다.
이와 같이 하면 더욱 양호하게 광학성능이나 제조성을 유지하면서 소형경량화를 도모할 수 있게 된다.
또 본 발명의 다른 실시형태에서의 촬상렌즈 (11) 는, 도 2 에 나타낸 바와같이 물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 수지제의 제1 렌즈 (12) 와, 조리개 (13) 와, 이미지면측으로 볼록한 면을 향하는 메니스커스렌즈로 된 수지제의 제2 렌즈 (14) 를 갖는다. 여기에서 제1 렌즈 (12) 및 제2 렌즈 (14) 에서의 물체측 및 이미지면측의 각 렌즈면을 각각 제1 면, 제2 면으로 하기로 한다.
그리고 조리개 (13) 와 제2 렌즈 (14) 사이에는 광량제어판 (16) 이 배치되어 있다. 또 제2 렌즈 (14) 의 제2면측에는 커버유리, IR 커트필터, 로우패스필터 등의 각종 필터 (17) 및 CCD 혹은 CMOS 등의 촬상소자의 수광면인 촬상면 (18) 이 각각 배치되어 있다. 또한 광량제한판 (16) 및 각종 필터 (17) 는 필요에 따라 생략할 수도 있다.
본 실시형태에서는 제1 렌즈 (12) 및 제2 렌즈 (14) 가 다음 (4), (5) 의 각 조건식을 만족하도록 한다.
1.25×f1≥L≥0.8×f1(4)
1.26×f1≥f1≥0.85×f1(5)
단, (4) 식에서의 L 은 렌즈계의 전장, 즉, 제1 렌즈 (12) 의 제1 면부터 이미지면 (촬상면 (18)) 까지의 거리 (공기환산길이) 이다. 또 (4), (5) 식에서의 f1 은 렌즈계 전체의 초점거리이다. 또한 (4) 식에서의 f1은 제1 렌즈 (12) 의 초점거리이다.
여기에서 L 의 값이 (4) 식에 나타내는 값 (1.25×f1) 을 초과하여 커지면,광학계 전체가 대형화되어 소형경량화의 요청에 반하게 된다. 한편, L 의 값이 (4) 식에 나타내는 값 (0.8×f1) 보다도 작아지면, 조립정밀도 등의 유지가 곤란해지기 때문에 제조성이 저하되고, 또 원하는 광학특성을 유지하기도 곤란해진다. 또한 제2 렌즈 (14) 와 촬상면 (18) 사이에 각종 필터 (17) 를 삽입하기 위한 백포커스 거리를 확보하기가 곤란해진다.
또한 이 L 과 f1 의 관계는 1.25×f1≥L≥1.0×f1 으로 되는 것이 더욱 바람직하다.
또 f1의 값이 (5) 식에 나타내는 값 (1.26×f1) 을 초과하여 커지면, 백포커스 거리가 너무 길어지고, 그 결과 소형경량화가 곤란해진다. 한편 f1의 값이 (5) 식에 나타내는 값 (0.85×f1) 보다도 작아지면, 상기 서술한 바와 같이 제2 렌즈 (14) 와 촬상면 (18) 사이에 각종 필터 (17) 를 삽입하기 위한 어느 정도의 백포커스 거리를 확보하기 곤란해진다. 게다가 텔레센트릭성이 저하되어 쉐이딩 (shading) 의 원인이 된다. 또 제1 렌즈 (12) 의 특히 제1 면을 정밀하게 가공하기가 곤란해져 생산성이 저하된다.
또한 이 f1과 f1 의 관계는 1.0×f1≥f1≥0.9×f1 으로 되는 것이 더욱 바람직하다.
따라서 본 실시형태에 의하면, L 의 값을 (4) 의 조건식을 만족하도록 하고, 또한 f1의 값을 (5) 의 조건식을 만족하도록 함으로써, 제조성을 확보하면서 광학계 전체를 소형경량화할 수 있게 된다. 또 사출동공과 촬상면 (18 ; 센서) 사이의 거리를 유지하여 텔레센트릭성을 높임으로써, 촬상면 (18) 의 센서 단부에 입사되는 광선의 유효이용이 가능해진다. 또한 코마수차, 왜곡수차를 효과적으로 보정하여 광학성능을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 구성에 추가하여, 본 실시형태에서는 또한 (6) 의 조건식을 만족하도록 구성되어 있다.
0.8×d1≥d2≥0.35×d1(6)
단, (6) 식에서의 d1은 제1 렌즈 (12) 의 중심두께이고, d2는 제1 렌즈 (12) 의 제2 면과 제2 렌즈 (14) 의 제1 면과의 간격이다.
여기에서 d2의 값이 (6) 식에 나타내는 값 (0.8×d1) 을 초과하여 커지면, 제1 렌즈 (12) 및 제2 렌즈 (14) 의 파워를 각각 크게 해야만 하고, 그 결과 각 렌즈 (12, 14) 의 제조가 곤란해진다. 또 제2 렌즈 (14) 의 제2 면을 통과하는 광선의 광축 (15) 으로부터의 높이가 높아져 비구면의 파워가 증대되기 때문에 제조가 더욱 곤란해진다. 한편 d2의 값이 (6) 식에 나타내는 값 (0.35×d1) 보다도 작아지면, 제1 렌즈 (12) 와 제2 렌즈 (14) 사이에 광량을 효과적으로 제한하는 조리개 (13) 를 삽입하기 곤란해지고, 게다가 상대적으로 d1의 값이 커져 충분한 백포커스 거리를 확보하기 곤란해진다.
따라서 (6) 의 조건식을 만족하도록 하면, 더욱 양호하게 제조성을 확보할 수 있음과 동시에 높은 광학성능을 유지할 수 있게 된다.
또한 이 d2와 d1의 관계는 보다 바람직하게는 0.5×d1≥d2≥0.35×d1으로 되어 있는 것이 바람직하다.
또한 본 실시형태에 있어서는, 상기 서술한 렌즈계의 전장인 L 의 값이 다음 (7) 의 조건식을 만족하도록 구성되어 있다.
L≤6.25㎜(7)
여기에서 L 의 값이 (7) 식을 초과하면 커지면, 렌즈계의 전장이 너무 길어져 광학계 전체의 전장이 커지고, 본 발명에 관련되는 촬상렌즈가 적용되는 촬상장치의 소형화의 방해가 된다.
따라서 본 실시형태에서는, L 의 값이 (7) 식을 만족하도록 함으로써, 광학계 전체의 더한 소형화를 실현할 수 있게 된다.
또한 제2 렌즈 (14) 를 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈에 형성해도 된다.
이와 같이 하면 더욱 유효하게 텔레센트릭성을 확보할 수 있게 된다.
상기 구성에 추가하여, 또한 조리개 (13) 를 제1 렌즈 (12) 의 제2 면과 제2 렌즈 (14) 의 제1 면을 연결하는 광축 (15) 상의 선분의 중간점보다도, 제1 렌즈 (12) 의 측에 위치하도록 배치해도 된다. 또한 이 경우, 조리개 (13) 를 제1 렌즈 (12) 의 제2 면에 접촉하는 위치에 배치해도 된다.
그와 같이 하면, 사출동공과 촬상면 (18 ; 센서) 사이의 거리를 보다 확실하게 유지할 수 있어, 각 렌즈 (12, 14) 형상 등에 부하를 가하지 않고 텔레센트릭성을 확보할 수 있게 된다. 또 촬상면 (18) 에 입사되는 광량을 유효하게 이용할 수 있게 된다.
또 본 실시형태에서는, 제1 렌즈 (12) 의 중심두께 (d1) 가 (8) 식과 같이 규정되고, 제2 렌즈 (14) 의 중심두께 (d3) 가 (9) 식과 같이 규정되어 있다.
d1≥0.225×f1(8)
d3≥0.225×f1(9)
이와 같이 제1 렌즈 (12), 제2 렌즈 (14) 의 중심두께를 규정함으로써, 본 발명에 관련되는 소형의 촬상장치에 탑재되는 촬상렌즈이더라도 렌즈에 일정 두께를 갖게 함으로써 제조성을 적정하게 확보할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는 광학계의 밝기가 이하의 (10) 식과 같이 규정되어 있다.
4.0≥Fno(10)
단, (10) 식에서의 Fno 는 광학계의 밝기이다.
여기에서 고체촬상소자의 감도나 본 실시형태의 촬상렌즈 (11) 가 사용되는 휴대전화나 PDA 에 탑재되는 카메라가 야간 혹은 어두운 곳 등의 광량이 적은 상황하에서 사용되는 것을 고려한 경우, 광학계의 밝기가 (10) 식의 값 (4.0) 을 초과하면, 스트로보 기능을 사용하였다고 해도 촬상면에서 이미지가 너무 어두워지게 된다. 이에 의해 노이즈 등이 발생되어 화상이 열화될 우려가 있다.
따라서 본 실시형태에서는, Fno 의 값이 (10) 식을 만족하도록 함으로써, 광량이 적은 상황하에서 더욱 밝고 양호한 화상을 촬영할 수 있게 된다. 또한 스트로보를 사용하지 않고 노이즈 등이 적은 양호한 화상을 얻기 위해서는, 광학계의 밝기 (Fno) 를 이하와 같이 하는 것이 더욱 바람직하다.
2.8≥Fno(10 의 2)
또 본 실시형태에서는 대각 화각 (전체 화각) 이 이하의 (11) 식과 같이 규정되어 있다.
2ω≥50°(11)
단, (11) 식에서의 2ω는 대각 화각이다.
여기에서 본 실시형태에서의 촬상렌즈 (11) 는, 상기 서술한 바와 같이 휴대전화나 PDA 등에 탑재되는 카메라에 사용되는 것으로, 이와 같은 카메라는 넓은 범위의 풍경이나 다수의 인물을 촬영하는 것이 요구되지만, 대각 화각이 (11) 식의 값 (50°) 을 밑도는 경우는 이와 같은 요구를 만족할 수 없다.
따라서 본 실시형태에서는, 대각 화각의 값이 (11) 식을 만족하도록 함으로써, 휴대전화나 PDA 등에 탑재되는 카메라에 요구되는 사양을 충분히 만족할 수 있게 된다.
또한 본 실시형태에서는 상기 서술한 렌즈계 전체의 초점거리의 값인 f1 이, 다음 (12) 의 조건식을 만족하도록 구성되어 있다.
f1≤5.0㎜(12)
이에 의해 소형화 및 광화각화를 실현하기 위해 더욱 바람직한 구성으로 할 수 있게 된다.
또 상기 서술한 바와 같이 제1 렌즈 (12) 및 제2 렌즈 (14) 는 수지재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 유리 재료에 비하여 렌즈의 경량화가 가능해짐과 동시에, 양 렌즈 (12, 14) 를 수지성형에 의해 간편하게 형성할 수 있어 제조효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또 저가의 재료를 사용함으로써 제조비용을 더욱 저렴하게 할 수 있게 된다.
또한 제1 렌즈 (12) 및 제2 렌즈 (14) 를 성형하기 위한 수지재료는, 아크릴, 폴리카보네이트, 비정질 폴리올레핀수지 등, 광학부품의 성형에 사용되는 투명성을 갖는 것이면 어떠한 조성을 갖는 것이어도 되지만, 제조효율의 더나은 향상 및 제조비용의 더나은 저렴화의 관점에서는 양 렌즈 (12, 14) 의 수지재료를 동일한 수지재료로 통일하는 것이 바람직하다.
실시예
다음으로 본 발명의 실시예에 대해 도 3 내지 도 25 를 참조하여 설명한다.
여기에서 이하의 제1∼제5 실시예에 있어서, Fno 는 F넘버, 2ω는 전체 화각, c 는 광학면의 곡률을 나타낸다. 또 d 는 다음 광학면까지의 거리를 나타낸다. 또 ne 는 e선 (녹색) 을 조사한 경우에서의 각 광학계의 굴절률, νd 는 d선 (황색) 의 경우에서의 각 광학계의 아베수를 나타낸다.
k, A, B 는 다음 (13) 식에서의 각 계수를 나타낸다. 즉, 렌즈의 비구면의 형상은 광축 5 방향으로 Z축, 광축 (5) 에 직교하는 방향으로 X축을 취하고, 광의 진행방향을 양으로 하고, k 를 원추계수, A, B 를 비구면계수, c 를 곡률로 했을 때 다음 식으로 표시된다.
Z(X)=cX2/[1+{1-(k+1)c2X2}1/2]+AX4+BX6(13)
또 이하의 제6∼제9 실시예에서 f1 은 렌즈계 전체의 초점거리, L 은 렌즈계의 전장 즉 제1 렌즈 (12) 의 제1 면부터 촬상면 (18) 까지의 거리 (공기환산길이), f1은 제1 렌즈 (12) 의 초점거리, Fno 는 F넘버, 2ω는 대각 화각 (전체 화각), r은 광학면의 곡률반경 (렌즈의 경우는 중심곡률반경) 을 나타낸다. 또 d 는 다음 광학면까지의 거리를 나타낸다. 또 nd 는 d선 (황색) 을 조사한 경우에서의 각 광학계의 굴절률, νd 는 마찬가지로 d선의 경우에서의 각 광학계의 아베수를 나타낸다.
k, A, B, C, D 는 다음 (14) 식에서의 각 계수를 나타낸다. 즉, 렌즈의 비구면의 형상은 광축 (15) 방향으로 Z축, 광축 (5) 에 직교하는 방향으로 X축을 취하고, 광의 진행방향을 양으로 하고, k 를 원추계수, A, B, C, D 를 비구면계수, r 을 곡률반경으로 했을 때 다음 식으로 표시된다.
Z(X)=r-1X2/[1+{1-(k+1)r-2X2}1/2]+AX4+BX6+CX8+DX10(14)
<제1 실시예>
도 3 은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예에서는 도 1 에 나타내는 구성의 촬상렌즈 (1) 와 동일하게, 제1 렌즈 (2) 와 제2 렌즈 (4) 사이에 조리개 (3) 를 배치하고, 또 제2 렌즈 (4) 의 이미지면측에는 필터의 일례로서 커버유리 (6) 를 배치한다.
이 제1 실시예의 촬상렌즈 (1) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건하에서 d2/f1=0.079 가 되어 (1) 식을 만족하였다. 또 Φair/Φ=-2.617 로 되어 (2) 식을 만족하였다. 또한 (d1+d2+d3)/f1=0.697 로 되어 (3) 식을 만족하였다.
이 제1 실시예의 촬상렌즈 (1) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 4 에 횡수차를 도 5 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 및 횡수차 모두 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<제2 실시예>
도 6 은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 것으로, 이 제2 실시예의 촬상렌즈 (1) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건 하에서, d2/f1=0.079 가 되어 (1) 식을 만족하였다. 또Φair/Φ=-2.835 로 되어 (2) 식을 만족하였다. 또한 (d1+d2+d3)/f1=0.526 으로 되어 (3) 식을 만족하였다.
이 제2 실시예의 촬상렌즈 (1) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 7 에 횡수차를 도 8 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 및 횡수차 모두 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<제3 실시예>
도 9 는 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 것으로, 이 제3 실시예의 촬상렌즈(1) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건 하에서 d2/f1=0.079 가 되어 (1) 식을 만족하였다. 또 Φair/Φ=-3.992 로 되어 (2) 식을 만족하였다. 또한 (d1+d2+d3)/f1=0.605 로 되어 (3) 식을 만족하였다.
이 제3 실시예의 촬상렌즈 (1) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 10 에 횡수차를 도 11 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 및 횡수차 모두 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<제4 실시예>
도 12 는 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 것으로, 이 제4 실시예의 촬상렌즈 (1) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건 하에서, d2/f1=0.079 가 되어 (1) 식을 만족하였다. 또 Φair/Φ=-2.585 로 되어 (2) 식을 만족하였다. 또한 (d1+d2+d3)/f1=0.697 로 되어 (3) 식을 만족하였다.
이 제4 실시예의 촬상렌즈 (1) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 13 에 횡수차를 도 14 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 및 횡수차 모두 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<제5 실시예>
도 15 는 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 것으로, 이 제5 실시예의 촬상렌즈(1) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건 하에서 d2/f1=0.079 가 되어 (1) 식을 만족하였다. 또 Φair/Φ=-3.310 으로 되어 (2) 식을 만족하였다. 또한 (d1+d2+d3)/f1=0.605 로 되어 (3) 식을 만족하였다.
이 제5 실시예의 촬상렌즈 (1) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 16 에 횡수차를 도 17 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 및 횡수차 모두 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 본 발명은 상기 실시형태의 것에 한정되지 않고, 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
<제6 실시예>
도 18 은 본 발명의 제6 실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예에서는 도 2 에 나타낸 구성의 촬상렌즈 (11) 와 동일하게, 제1 렌즈 (12) 의 제2 면의 근방에 조리개 (13) 를 배치함과 동시에, 이 조리개 (13) 와, 제2 렌즈 (14) 의 제1 면 사이에 광량제한판 (16) 을 배치하고 있다. 또한 제2 렌즈 (14) 의 이미지면측에는 필터의 일례로서 커버유리 (17) 를 배치하고 있다.
이 제6 실시예의 촬상렌즈 (11) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건하에서 L/f1=1.11 로 되어 (4) 식을 만족하였다. 또 f1/f1=0.96 으로 되어 (5) 식을 만족하였다. 또한 d2/d1=0.468 로 되어 (6) 식을 만족하였다. 또 d1/f1=0.264 로 되어 (8) 식을 만족하였다. 또한 d3/f1=0.242 로 되어 (9) 식을 만족하였다. 또한 렌즈계의 전장 (L ; 공기환산길이) 에 대해 본 실시예의 조건 (L=5.04㎜) 이 (7) 식을 만족하는 것은 일목요연하다.
이 제6 실시예의 촬상렌즈 (11) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 19 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 모두 거의 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<제7 실시예>
도 20 은 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예에서는, 도 2 에 나타낸 구성의 촬상렌즈 (11) 와 동일하게, 제1 렌즈 (12) 의 제2 면의 근방에 조리개 (13) 를 배치함과 동시에, 이 조리개 (13) 와, 제2 렌즈 (14) 의 제1 면과의 사이에 광량제한판 (16) 을 배치하고 있다. 또한 제2 렌즈 (14) 의 이미지면측에는 필터의 일례로서 커버유리 (17) 를 배치하고 있다.
이 제7 실시예의 촬상렌즈 (11) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건하에서 L/f1=1.17 로 되어 (4) 식을 만족하였다. 또 f1/f1=0.92 으로 되어 (5) 식을 만족하였다. 또한 d2/d1=0.36 으로 되어 (6) 식을 만족하였다. 또 d1/f1=0.277 로 되어 (8) 식을 만족하였다. 또한 d3/f1=0.277 로 되어 (9) 식을 만족하였다. 또한 렌즈계의 전장 (L ; 공기환산길이) 에 대해 본 실시예의 조건 (L=4.64㎜) 이 (7) 식을 만족하는 것은 일목요연하다.
이 제7 실시예의 촬상렌즈 (11) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 21 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 모두 거의 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<제8 실시예>
도 22 는 본 발명의 제8 실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예에서는, 도 2 에 나타낸 구성의 촬상렌즈 (11) 와 동일하게, 제1 렌즈 (12) 의 제2 면의 근방에 조리개 (13) 를 배치함과 동시에, 이 조리개 (13) 와, 제2 렌즈 (14) 의 제1 면과의 사이에 광량제한판 (16) 을 배치하고 있다. 또한 제2 렌즈 (14) 의 이미지면측에는, 필터의 일례로서 커버유리 (17) 를 배치하고 있다.
이 제8 실시예의 촬상렌즈 (11) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건하에서 L/f1=1.07 로 되어 (4) 식을 만족하였다. 또 f1/f1=0.88 으로 되어 (5) 식을 만족하였다. 또한 d2/d1=0.36 으로 되어 (6) 식을 만족하였다. 또 d1/f1=0.274 로 되어 (8) 식을 만족하였다. 또한 d3/f1=0.312 로 되어 (9) 식을 만족하였다. 또한 렌즈계의 전장 (L ; 공기환산길이) 에 대해 본 실시예의 조건 (L=4.29㎜) 이 (7) 식을 만족하는 것은 일목요연하다.
이 제8 실시예의 촬상렌즈 (11) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 23 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 모두 거의 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 또 본 실시예와 같이 제2 렌즈 (14) 가 마이너스 파워의 렌즈이더라도, 설계하기에 따라서는 다른 실시예의 렌즈와 동일하게 양호한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
<제9 실시예>
도 24 는 본 발명의 제9 실시예를 나타낸 것으로, 본 실시예에서는, 도 2 에 나타낸 구성의 촬상렌즈 (11) 와 동일하게, 제1 렌즈 (12) 의 제2 면의 근방에 조리개 (13) 를 배치함과 동시에, 이 조리개 (13) 와, 제2 렌즈 (14) 의 제1 면과의 사이에 광량제한판 (16) 을 배치하고 있다. 또한 제2 렌즈 (14) 의 이미지면측에는, 필터의 일례로서 커버유리 (17) 를 배치하고 있다.
이 제9 실시예의 촬상렌즈 (11) 는 이하의 조건으로 설정되어 있다.
이와 같은 조건하에서 L/f1=1.23 으로 되어 (4) 식을 만족하였다. 또 f1/f1=1.25 로 되어 (5) 식을 만족하였다. 또한 d2/d1=0.43 으로 되어 (6) 식을 만족하였다. 또 d1/f1=0.293 으로 되어 (8) 식을 만족하였다. 또한 d3/f1=0.293 으로 되어 (9) 식을 만족하였다. 또한 렌즈계의 전장 (L ; 공기환산길이) 에 대해 본 실시예의 조건 (L=2.95㎜) 이 (7) 식을 만족하는 것은 일목요연하다.
이 제9 실시예의 촬상렌즈 (11) 에서의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 도 25 에 나타낸다.
이 결과에 의하면 구면수차, 비점수차, 왜곡수차 모두 거의 만족할 수 있는 결과로 되어, 충분한 광학특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 본 발명은 상기 실시예의 것에 한정되지 않고 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
이상 서술한 바와 같이 본 발명의 촬상렌즈에 의하면, 양호한 광학성능을 유지하면서 소형경량으로 제조성이 우수한 촬상렌즈를 실현할 수 있다.
또 고체촬상소자로 입사되는 광량을 유효하게 이용할 수 있는 소형의 촬상렌즈를 실현할 수 있다.
또 야간 또는 어두운 곳 등의 광량이 적은 상황하에서 더욱 우수한 광학성능을 발휘할 수 있는 촬상렌즈를 실현할 수 있다.
또 광범위한 풍경이나 다수의 인물을 촬영할 수 있는 광화각의 촬상렌즈를 실현할 수 있다.
또 광화각화 (廣畵角化) 를 유지하면서 전장을 소형화한 촬상렌즈를 실현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 고체촬상소자의 촬상면에 물체의 이미지를 결상시키기 위해 사용되는 촬상렌즈로서,
    물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 제1 렌즈, 조리개, 물체측으로 오목한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 제2 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
  2. 물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로서 주된 파워를 갖는 제1 렌즈, 조리개, 물체측으로 오목한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 제2 렌즈를 배치하고, 또한 다음 (1), (2) 의 각 조건식,
    d2/f1〈0.1(1)
    -4.0〈Φair/Φ〈-2.5(2)
    단,
    d2: 제1 렌즈와 제2 렌즈의 광축상에서의 간격
    f1 : 렌즈계 전체의 초점거리
    Φ: 렌즈계 전체 파워
    Φair: 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이에 끼워진 공기로 이루어지는 공기렌즈의 파워 (제1 렌즈의 이미지면측의 면의 곡률을 c2, 제2 렌즈의 물체측의 면의 곡률을 c3, 설계중심파장의 광에 대한 제1 렌즈의 굴절률을 n1, 설계중심파장의 광에 대한 제2 렌즈의 굴절률을 n3로 한 경우, Φair=c2(1-n1)+c3(n3-1)+c2c3(n1-1)(n3-1)d2에 의해 표시됨)
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    또한 다음 (3) 의 조건식,
    0.4〈(d1+d2+d3)/f1〈0.7(3)
    단,
    d1: 제1 렌즈의 중심두께
    d3: 제2 렌즈의 중심두께
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
  4. 고체촬상소자의 촬상면에 물체의 이미지를 결상시키기 위해 사용되는 촬상렌즈로서,
    물체측에서 이미지면측으로 향하여 순서대로, 물체측으로 볼록한 면을 향하는 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 된 수지제의 제1 렌즈, 조리개 및 이미지면측으로 볼록한 면을 향하는 메니스커스렌즈로 된 수지제의 제2 렌즈를 배치하고, 다음 (4)∼(9) 의 각 조건식,
    1.25×f1≥L≥0.8×f1(4)
    1.26×f1≥f1≥0.85×f1(5)
    0.8×d1≥d2≥0.35×d1(6)
    L≤6.25㎜(7)
    d1≥0.225×f1(8)
    d3≥0.225×f1(9)
    단,
    L : 렌즈계의 전장 (제1 렌즈의 물체측의 면부터 촬상면까지의 거리 (공기환산길이))
    f1 : 렌즈계 전체의 초점거리
    f1: 제1 렌즈의 초점거리
    d1: 제1 렌즈의 중심두께
    d2: 광축상에서의 제1 렌즈와 제2 렌즈의 간격
    d3: 제2 렌즈의 중심두께
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈가 플러스 파워를 갖는 메니스커스렌즈로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 조리개는, 상기 제1 렌즈의 이미지면측의 면과 상기 제2 렌즈의 물체측의 면을 연결하는 광축상의 선분의 중간점보다도 상기 제1 렌즈측에 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광학계의 밝기를 이하와 같이 규정한 것을 특징으로 촬상렌즈.
    4.0≥Fno(10)
    단, Fno : 광학계의 밝기
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    대각 화각 (對角 畵角) 을 이하와 같이 규정한 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
    2ω≥50°(11)
    단, 2ω: 대각 화각
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    또한 다음 (12) 의 조건식,
    f1≤5.0㎜(12)
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
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